機(jī)電一體化技術(shù)在工程機(jī)械中的應(yīng)用與發(fā)展

張新院

中國(guó)電子系統(tǒng)工程第四建設(shè)有限公司 河北石家莊 050000

1 機(jī)電一體化的概述與其具備的優(yōu)勢(shì)

1.1 可靠性強(qiáng)

機(jī)電一體化技術(shù)在現(xiàn)代工程機(jī)械中的有效運(yùn)用首先表現(xiàn)出了較高的可靠性，這也是現(xiàn)代化工程機(jī)械生產(chǎn)中比較基本的要求。隨著當(dāng)前工程機(jī)械生產(chǎn)難度的加大，其不僅僅在具體環(huán)節(jié)上表現(xiàn)出了較強(qiáng)的復(fù)雜性，各個(gè)方面的控制精確度以及安全度要求也不斷提高，如此也就必然需要對(duì)于具體技術(shù)手段提出更高要求。在以往工程機(jī)械生產(chǎn)運(yùn)行中，安全事故的發(fā)生帶來(lái)了明顯危害，但是因?yàn)榘踩鹿实挠绊懸蛩乇姸啵厝灰簿秃茈y形成理想防控效果。機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用可以明顯提升工程機(jī)械運(yùn)行的可靠性，尤其是在一些安全隱患較多的環(huán)節(jié)中，其監(jiān)管控制效果更佳，操作的規(guī)范性也更強(qiáng)。

1.2 操作便捷

機(jī)電一體化技術(shù)在現(xiàn)代工程機(jī)械中的有效運(yùn)用還能夠表現(xiàn)出較強(qiáng)的操作便捷性效果，這種操作便捷性主要就是對(duì)于操作人員而言比較有利，可以更好適應(yīng)于當(dāng)前越來(lái)越繁重的工程機(jī)械運(yùn)行管理任務(wù)。結(jié)合這種機(jī)電一體化技術(shù)的有效運(yùn)用，其可以明顯降低傳統(tǒng)操作管理人員的工作強(qiáng)度，對(duì)于很多復(fù)雜的環(huán)節(jié)都不再需要人員的全面參與，借助于機(jī)電一體化技術(shù)的相關(guān)自檢功能，就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)于具體操作任務(wù)的監(jiān)管控制。

1.3 應(yīng)用廣泛

現(xiàn)代工程機(jī)械中機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用往往還具備較強(qiáng)的普適性特點(diǎn)，其可以作用于工程機(jī)械運(yùn)行生產(chǎn)的多個(gè)方面，可以促使工程機(jī)械生產(chǎn)運(yùn)行更為高效適宜，復(fù)合性更強(qiáng)，運(yùn)行價(jià)值必然也就更為突出。隨著當(dāng)前現(xiàn)代工程機(jī)械行業(yè)的發(fā)展，機(jī)械設(shè)備以及相關(guān)系統(tǒng)越來(lái)越繁雜，涉及到的具體類型同樣也比較多，對(duì)于技術(shù)手段的應(yīng)用提出了較高的要求。機(jī)電一體化技術(shù)幾乎可以應(yīng)用于各個(gè)工程機(jī)械生產(chǎn)流程，對(duì)于現(xiàn)代工程機(jī)械的優(yōu)化效果同樣也比較理想，具備較強(qiáng)的普適性優(yōu)勢(shì)，進(jìn)一步提升了機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用價(jià)值[1]。

2 機(jī)電一體化技術(shù)在機(jī)械工程中的應(yīng)用

2.1 應(yīng)用于機(jī)床生產(chǎn)

在工業(yè)制造中機(jī)床是十分重要的設(shè)備。操作中機(jī)器的精準(zhǔn)度直接影響到了產(chǎn)品的質(zhì)量。機(jī)床制造中z80-cpu軟件是最常用的操作與控制軟件。在整個(gè)技術(shù)體系中，z80cpu軟件具有開發(fā)成本低，應(yīng)用效率高的優(yōu)點(diǎn)，可以進(jìn)一步推廣和完善。同時(shí)，該技術(shù)還具有節(jié)能和污染控制的特點(diǎn)，不僅保證了系統(tǒng)的穩(wěn)定性，還為后續(xù)的生產(chǎn)奠定良好的基礎(chǔ)。硬件方面：機(jī)床的控制通過(guò)刀具的互補(bǔ)功能實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)，有效的降低摩擦系數(shù)能加快設(shè)備的運(yùn)行轉(zhuǎn)速。這一實(shí)例說(shuō)明應(yīng)用在機(jī)床中的機(jī)電一體化有效的提高了機(jī)床的整體性能，還能將機(jī)器速度控制在合理的范圍內(nèi)，從技術(shù)上節(jié)省了運(yùn)營(yíng)成本的機(jī)床，具有更良好的經(jīng)濟(jì)效益，因?yàn)閾碛泻?jiǎn)單的操作和員工的專業(yè)水準(zhǔn)拔高，該技術(shù)正在被使用機(jī)床設(shè)備的廠商廣泛應(yīng)用。

2.2 應(yīng)用于半自動(dòng)化和自動(dòng)化

我國(guó)的自動(dòng)化與半自動(dòng)化水平隨著機(jī)電一體化技術(shù)的提高在一定程度上得到提高了，隨之也降低了人工成本，提高了機(jī)械效率，進(jìn)一步推動(dòng)我國(guó)現(xiàn)代工程的發(fā)展。就我國(guó)的發(fā)展現(xiàn)狀來(lái)看，機(jī)械操作越來(lái)越多，由人為操作錯(cuò)誤而引起的各種問(wèn)題逐步減少。近年來(lái)我國(guó)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了挖掘機(jī)的自動(dòng)傳動(dòng)技術(shù)。這門技術(shù)可以控制電液比，根據(jù)運(yùn)行信號(hào)設(shè)定電液比，根據(jù)計(jì)算，最后用傳感器完成挖掘機(jī)的自動(dòng)運(yùn)行。傳感器被安裝在挖掘機(jī)上，操作人員能實(shí)時(shí)掌握挖掘機(jī)的工作現(xiàn)狀，通過(guò)根據(jù)系統(tǒng)儀表的顯示內(nèi)容操作人員做出挖掘軌跡，根據(jù)操作流程和相應(yīng)的技術(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)。挖掘機(jī)上將安裝液晶顯示器，操作人員可以利用顯示器掌握機(jī)械工作狀況，觀察挖掘機(jī)的各個(gè)部位的操作、運(yùn)作情況。操作人員通過(guò)數(shù)字顯示判斷機(jī)械運(yùn)作狀態(tài)，在遠(yuǎn)處的控制面板上進(jìn)行控制，這使得遠(yuǎn)程操作難度降低，操作效率提高。如果作業(yè)內(nèi)容比較復(fù)雜軌道的形狀會(huì)被設(shè)定為預(yù)定的設(shè)定，這套系統(tǒng)配合激光技術(shù)能根據(jù)操作環(huán)節(jié)的不同強(qiáng)化操作精度，提升控制強(qiáng)度，使機(jī)械操作的能順利的完成[2]。

2.3 應(yīng)用在節(jié)能系統(tǒng)中

在現(xiàn)代工程機(jī)械生產(chǎn)中，機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用還可以在節(jié)能降耗方面發(fā)揮重要作用，這也是未來(lái)工程機(jī)械生產(chǎn)的基本要求。結(jié)合這種節(jié)能優(yōu)化方面機(jī)電一體化技術(shù)的有效應(yīng)用而言，其可以促使整個(gè)工程機(jī)械生產(chǎn)流程表現(xiàn)出較強(qiáng)的規(guī)?；拖到y(tǒng)化效果，如此也就可以相對(duì)于傳統(tǒng)運(yùn)行模式更為高效穩(wěn)定，不會(huì)產(chǎn)生較為嚴(yán)重的能耗損失，充分提升各個(gè)工程機(jī)械設(shè)備的運(yùn)行價(jià)值，增強(qiáng)設(shè)備之間運(yùn)行的協(xié)調(diào)性和可靠性。以往工程機(jī)械運(yùn)行中很多設(shè)備都體現(xiàn)出了較低的運(yùn)行效率，能耗損失比較嚴(yán)重，比如液壓挖掘機(jī)設(shè)備在運(yùn)行中的能源利用率甚至在20%以下，如此也就形成了明顯的能耗損失?；诖?，在該方面引入和應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)，可以較好促使能源消耗狀況得到較好調(diào)整，更好提升其高效性特點(diǎn)，比如卡特電子效率器的運(yùn)用就可以表現(xiàn)出明顯優(yōu)勢(shì)。

2.4 應(yīng)用在精度控制中

在當(dāng)前現(xiàn)代工程機(jī)械生產(chǎn)過(guò)程中，越來(lái)越多的環(huán)節(jié)需要具備理想的精確度控制效果，任何一點(diǎn)細(xì)微的偏差都很可能會(huì)影響到最終生產(chǎn)效果?；谠摲矫娴男枨?，機(jī)電一體化技術(shù)的運(yùn)用必然可以表現(xiàn)出較強(qiáng)的應(yīng)用價(jià)值，有助于實(shí)現(xiàn)對(duì)于工程機(jī)械控制精度的優(yōu)化，符合生產(chǎn)工藝的多方面要求。因?yàn)楫?dāng)前工程機(jī)械生產(chǎn)的復(fù)雜性較高，在具體生產(chǎn)過(guò)程中對(duì)于用料、操作參數(shù)等都提出了較高的要求，任何一點(diǎn)存在偏差，都會(huì)影響到最終整個(gè)工程機(jī)械運(yùn)行效果，機(jī)電一體化在該方面的應(yīng)用可以更好提升誤差控制效果，有效解決因?yàn)榫_度不足產(chǎn)生的明顯隱患。針對(duì)整個(gè)生產(chǎn)制造過(guò)程中出現(xiàn)的誤差隱患，機(jī)電一體化技術(shù)都可以形成有效警報(bào)處理，并且借助于更為先進(jìn)的控制手段予以優(yōu)化。

2.5 應(yīng)用在監(jiān)控系統(tǒng)中

對(duì)于現(xiàn)代工程機(jī)械生產(chǎn)中機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行分析，其在監(jiān)控方面的作用價(jià)值同樣也是比較理想的，而監(jiān)控系統(tǒng)作為現(xiàn)代工程機(jī)械生產(chǎn)中比較重要的一環(huán)，同樣也需要得到較好優(yōu)化，進(jìn)一步體現(xiàn)出了機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用價(jià)值。機(jī)電一體化技術(shù)在監(jiān)控系統(tǒng)方面的運(yùn)用可以較好促使相應(yīng)整個(gè)工程機(jī)械生產(chǎn)流程得到全面監(jiān)管，尤其是對(duì)于液壓系統(tǒng)、制動(dòng)系統(tǒng)以及傳動(dòng)系統(tǒng)等關(guān)鍵環(huán)節(jié)，更是可以形成較為理想的監(jiān)控效益，及時(shí)發(fā)現(xiàn)這些系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中可能表現(xiàn)出來(lái)的明顯異常問(wèn)題，如此也就可以有目的地予以報(bào)警，并且自動(dòng)化采取恰當(dāng)?shù)牟呗院褪侄斡枰蕴幚?，將異常?wèn)題帶來(lái)的損失降到最低。監(jiān)控方面機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用還應(yīng)該促使其具備更強(qiáng)的自動(dòng)修復(fù)以及防護(hù)效果，面臨著當(dāng)前現(xiàn)代工程機(jī)械生產(chǎn)過(guò)程中存在的更高生產(chǎn)難度要求以及復(fù)雜性特點(diǎn)，必然需要重點(diǎn)把握好監(jiān)控效果的優(yōu)化，必要時(shí)還需要加大人力資源的投入，促使管理人員能夠針對(duì)機(jī)電一體化報(bào)警后的處理進(jìn)行遠(yuǎn)程調(diào)控，最大程度上保障生產(chǎn)的安全性和可靠性[3]。

3 機(jī)電一體化發(fā)展趨勢(shì)

在機(jī)械工程領(lǐng)域采用的機(jī)電一體化所發(fā)揮的作用是不可替代的，在我國(guó)工程機(jī)械發(fā)展的進(jìn)程中，機(jī)電一體化技術(shù)順應(yīng)了智能化、自動(dòng)化的發(fā)展趨勢(shì)達(dá)到了現(xiàn)代社會(huì)的發(fā)展要求。相較于傳統(tǒng)機(jī)械制造業(yè)，這門技術(shù)不僅減少了投入的成本，更提高了產(chǎn)品的質(zhì)量，改善了產(chǎn)品的外觀和工作的效率，目前這項(xiàng)技術(shù)普遍應(yīng)用到了我國(guó)的醫(yī)療技術(shù)、科技、經(jīng)濟(jì)等多個(gè)領(lǐng)域。在機(jī)電一體化未來(lái)的發(fā)展也將在一個(gè)更廣泛的發(fā)展方向，第一個(gè)是全息系統(tǒng)，在未來(lái)的發(fā)展中采用機(jī)電一體化的機(jī)電水平將逐步提高，只需要給出指令便可以準(zhǔn)確實(shí)現(xiàn)，這是一個(gè)機(jī)械工程的智能發(fā)展情況。二是網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)?；ヂ?lián)網(wǎng)是非常開放的，終端主機(jī)被技術(shù)人員用來(lái)操作達(dá)到處理和傳輸數(shù)據(jù)的目的。另一個(gè)是模塊化開發(fā)，機(jī)電一體化模塊化的發(fā)展將是一個(gè)極為復(fù)雜和長(zhǎng)遠(yuǎn)的工作，因?yàn)樽詸C(jī)械工程發(fā)展以來(lái)，機(jī)械產(chǎn)品的風(fēng)格多種多樣，在應(yīng)用和發(fā)展的過(guò)程中電氣接口，機(jī)械接口更為復(fù)雜多樣，因此實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化模塊化的開發(fā)是非常困難的，但模塊化的機(jī)電一體化具有很大優(yōu)勢(shì)，它不僅可以降低機(jī)械生產(chǎn)成本，模塊化開發(fā)還提高機(jī)械性能，有助于生產(chǎn)維護(hù)。暢想未來(lái)的機(jī)械工程，機(jī)電一體化會(huì)降低產(chǎn)品產(chǎn)出成本，創(chuàng)造出更多實(shí)用價(jià)值，機(jī)械更加節(jié)能、環(huán)保，這就為機(jī)電一體化的發(fā)展創(chuàng)造了更廣闊的發(fā)展空間[4]。

4 結(jié)語(yǔ)

我國(guó)對(duì)機(jī)電一體化技術(shù)十分的關(guān)注，機(jī)電一體化技術(shù)被廣泛應(yīng)用到了工程機(jī)械領(lǐng)域，技術(shù)已經(jīng)得到明顯加強(qiáng)，實(shí)際的使用，不僅提高工業(yè)生產(chǎn)的工作效率，而且有效地拔高了工業(yè)生產(chǎn)的質(zhì)量。機(jī)械工程在不斷發(fā)展的科學(xué)技術(shù)中，使得機(jī)電一體化的應(yīng)用變得愈加寬廣，在如此國(guó)際市場(chǎng)環(huán)境下，智能與自動(dòng)化的有力發(fā)展，正在成為工程機(jī)械設(shè)備發(fā)展的方向。